论文部分内容阅读
随着工业发展,环境污染问题越来越严重。尤其是以甲醛等为主的室内空气污染严重危害着人们的健康。光催化半导体材料在光的激发下能将光能转变为化学能,有效分解矿化污染物,且具有速度快、无选择性、深度降解的优点,被认为是解决环境污染问题的有效途径。但是传统的光催化材料由于禁带宽度大,光激发载流子复合率高等问题而存在太阳能利用效率低、转化效率低的缺点,并且其只能在光照下工作,这大大限制了其实际应用。研究发现,对材料进行改性处理——氢化处理和铂负载,能够分别扩展材料的吸收光谱和抑制光激发载流子复合率,从而提高材料的光催化活性;储能型光催化材料体系能通过在光照下储存吸收的光能,使得光催化剂在暗态下能继续发挥效用。因此,本文对具备储能特性,可用作光催化材料的WO3进行了氢化和铂负载处理,对其光催化降解甲醛性能,储能特性以及光电导特性进行了研究。研究结果表明,氢化后的WO3吸收光谱扩展到红外光区,且其对可见-红外光的吸收性能高于紫外光,但无论在光照下还是暗态下,氢化后的WO3都不具有降解甲醛性能;铂负载的WO3并没有获得扩展的吸收光谱,但其光催化活性得到增强,且具备短时间的储能性能。将两种改性方式结合在一起改性处理WO3,二者的协同作用,使得材料既具备吸收可见红外光的性能,又进一步增强了光催化活性,特别是赋予了材料超长时间的储能特性,将其在暗态中存放300h后仍具备暗态降解甲醛性能。而光电导测试的结果进一步印证了催化实验的结果。并且,本文应用XRD,SEM,Raman,HRTEM,PL谱,XPS,NMR,UV-vis吸收谱等多项表征手段,对氢化和铂负载处理后的样品进行了结构及性能表征,探讨了铂负载氢化处理WO3的光催化及储能机理。